کاهش تنش پسماند جوش به‌کمک سیم جوش دما پایین

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی قم

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی قم

چکیده

تاکنون روش‌های متعددی برای کمینه‌کردن تغییر شکل‌های جوش و تنش‌های پسماند آن ارائه شده است. یک روش عملی و ساده که می‌تواند سبب کاهش تنش‌های پسماند جوش شود، استفاده از سیم‌های جوش با دمای پایین است. به این صورت که تغییر ماهیت مواد پرکننده می‌تواند سبب تغییر متالورژیکی در ناحیة جوش و منطقة تحت تأثیر جوش و درپی آن افزایش تنش‌های پسماند انقباضی روی خط جوش گردد. بنابراین با ایجاد ترکیبات شیمیایی مناسب برای سیم‌های جوش، کاهش چشمگیری در تغییر شکل‌های ناشی از جوشکاری ایجاد خواهد شد. این مقاله بر اهمیت استفاده از انواع سیم جوش با مواد مختلف جهت کمینه‌کردن تنش‌های پسماند و اعوجاج‌های ناشی از آن در جوشکاری با استفاده از تحلیل عددی الاستوپلاستیک تمرکز دارد. در مدل عددی حاضر، ساختارجوش لب‌به‌لب با استفاده از سه مادة گوناگون به‌عنوان پرکننده جهت بررسی ماهیت سیم‌های جوش دما پایین بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Spicknall MH, R. Kumar, T.D. Huang, Dimensional management in shipbuilding: a case study from the Northrup Grumman ship systems lightweight structures project. J Ship Prod 2005; 21:209-18.

[2] Mikami, Y., Y. Morikage, M. Mochizuki, M. Toyoda, Angular distortion of fillet welded T joint using low transformation temperature welding wire. Sci Technol Welding Joining 2009, 14:97-105.

[3] Bhadeshia H., Modeling the microstructural development in weld heat affected zones. In: Proc. of an Int. Conf. on trends in welding technology, Gatlinburg Tennessee USA, 1989.

[4] Henwood C, Bibby MJ, Goldak JA, Watt DF. Coupled transient heat transfer microstructure weld computations. Acta Metal 1988, 36:3037-46.

[5] Masubuchi K. Recent M.I.T. Research on residual stresses and distortion in welded structures. J Ship Prod 1993, 9:137-45.

[7] Conrardy C, Dull R. Control of distortion in thin section panels. J Ship Prod 1997, 13:83-92.

[8] Camilleri D, Gray TGF, Nash D. Mitigation of welding distortion and residual stresses via cryogenic CO2 cooling-numerical and experimental investigation. In: 17th international conference and tutorial workshop-computer technology in welding and manufacturing (Cranfield, UK) 2008.

[9] Michaleris P, Sun X. Finite element analysis of thermal tensioning techniques mitigating weld buckling distortion. Welding J 1997:451.

[10] Camilleri D, Comlekci T, Gray TGF. Computational prediction of out-of-plane welding distortion and experimental investigation. J Strain Anal Eng Des 2005, 40:161-76.

[11] Okerblom NO. The calculations of deformations of welded metal structures. London: Her Majesty’s Stationery Office; 1958.

[12] Goldak J, Akhlanghi M. Computational welding mechanics. Springer; 2005.

[13] Camilleri D, Gray TGF. Optimization of welded lightweight multiple-stiffener plate structures to minimise unwanted shape distortion. Welding & Cutting 2006, 5:320-7.

[14] Camilleri D, Comlekci T, Gray TGF. Thermal distortion of stiffened plate due to fillet welds computational and experimental investigation. J Therm Stresses 2006, 29:111-37.

[15] Camilleri D, Comlekci T, Gray TGF. Design support tool for prediction of welding distortion in multiply stiffened plate structures: experimental and computational investigation. J Ship Prod 2005, 21:219-34.

[16] Camilleri D, McPherson N, Gray TGF. Procedural tacking fabrication influences on welding distortion. In: Proc. of the Int. Conf IIW (Singapore) 2009.

[17] LeeCK,Candy J, TanCPH. Measurement and finite element analysis of temperature distribution in arc welding process. Int J Comput Appl Technol 2004; 21:171-7.

[18] Camilleri D, Mollicone P, Gray TGF. Alternative simulation techniques for distortion of thin plate due to fillet-welded stiffeners. Modelling Simul Mater Sci Eng 2006; 14:1307-27.

[19] Camilleri D, Gray TGF. Computationally efficient welding distortion simulation techniques. Model Simul Mater Sci Eng 2005; 13:1365-82.